苏州纳米所戴建武、陈艳艳再生医学团队AFM:新型胶原基仿生组织粘合剂用于快速止血和加速伤口愈合

生物粘合剂已被应用于临床，是最具前景的替代医用缝合线和订书针的候选者之一。然而，现有临床组织粘合剂亟待解决的问题包括对潮湿组织表面的附着力不足，机械强度不适当，止血效果差，细胞毒性等。开发可以临床使用的实现受伤组织快速止血、无缝密封缝合和加速愈合的一体化生物粘合剂仍是一个巨大的挑战。

为解决上述问题，中国科学院苏州纳米所戴建武、陈艳艳再生医学团队近期受贻贝、常春藤和牡蛎分泌的粘合剂启发，根据三种动植物仿生现象，模拟了湿面粘附的三个关键过程即排水、分子链渗透和锚定交联，首次设计合成了具有快速去除界面水、多种动态可逆渗透交联和生物矿化固化增强能量耗散特点的胶原基组织粘合剂（图1），解决了临床缝合和商业可获得粘合剂的关键障碍。

图1.CoSt组织粘合剂的合成（a）和粘附机理(b)示意图

这种基于胶原蛋白和淀粉合成的强湿面组织粘合剂（CoSt）仅由胶原、淀粉和盐组成，未引入任何有毒成分。CoSt具有可重复性强湿组织粘附性(62 ± 4.8 KPa)、高密封性能(153.2 ± 35.1 mm Hg)、自愈快、可注射性、形状适应性好的特性。

图2.CoSt组织粘合剂的粘合性能展示、表征和比较

这种新型的CoSt水凝胶组织粘合剂可应用于断尾、皮肤切口、严重肝脏、腹主动脉及神经横断损伤大鼠模型的不同止血需求，因其具有坚韧的伤口密封性能、出色的红细胞阻滞能力和激活止血屏障膜的协同功效，止血效果优于纤维蛋白胶。

图3.CoSt组织粘合剂用于鼠尾，肝缺损止血实验及其止血机理

图4.CoSt组织粘合剂用于大鼠腹主动脉紧急止血和神经不可压缩性止血实验及止血机理

此外，对大鼠皮肤切口/缺损损伤模型的体内修复研究证实，CoSt水凝胶组织粘合剂可加速伤口愈合和功能恢复。该水凝胶湿粘性强、止血速度快、生物相容性好、对不规则靶位点的匹配性好、促进创面愈合效果好，是一种具有广阔应用前景的生物粘合剂。

图5.CoSt组织粘合剂可用于组织密封，止血和促进伤口愈合的一体化应用示意图

相关工作以Biomimetic Natural Biopolymer-Based Wet-Tissue Adhesive for Tough Adhesion, Seamless Sealed, Emergency /Nonpressing Hemostasis, and Promoted Wound Healing为题发表在Advanced Functional Materials上。文章第一作者是中国科学院苏州纳米所博士生杨文，通讯作者是中科院苏州纳米所陈艳艳和戴建武研究员。该工作得到国家重点研发计划、中科院先导计划等项目的资助。

论文链接